Wat zijn enkele onopgeloste problemen in de kosmologie?

Cosmology, de studie van het universum, wordt geplaagd door tal van onopgeloste problemen.Historisch gezien leidden deze onopgeloste problemen aanleiding om nieuwe ontwikkelingen in de natuurkunde die verder gingen door het veld, maar in de laatste halve eeuw hebben kosmologen nieuwe problemen ontdekt en minder overeenkomstige oplossingen bieden.Het vinden van de oplossingen voor deze problemen kan een radicaal nieuw denken vereisen en meer tolerantie voor het inhuren van promovendi die geneigd is hun eigen ideeën na te streven in plaats van alleen die van senior wetenschappers te volgen.

Een van de meest opvallende problemen in de kosmologie is de kosmologische constante, die regeertDe uitbreiding van het universum, ook bekend als donkere energie.Een aanzienlijk deel, ongeveer 60%, van de massa-energie in het universum bevindt zich in een vorm van mysterieuze energie die de kosmos uit elkaar duwt in een versnellende snelheid.Wat is deze energie, en waar komt het vandaan?Kosmologen hebben geen echt idee.

Hoewel er een vergelijkbare naam krijgt, is er een ander probleem in de kosmologie, de zogenaamde donkere materie, die eigenlijk geen verband houdt met donkere energie, behalve voor zover ze dingen betreffen die we niet begrijpen.Ongeveer 90% van de massa in het universum is in een schijnbaar onzichtbare vorm van materie die we donkere materie noemen.Deze donkere materie kan alleen worden gemeten door de zwaartekracht die het op objecten eromheen heeft, en alle sterrenstelsels die we waarnemen bevatten grote halo's ervan, die zich vaak uitstrekken voor honderdduizenden lichtjaren voorbij de rand van lichtgevende materie.Is deze donkere materie werkelijke materie, zoals zwak interactie -massieve deeltjes (Wimps), of misschien is het slechts een observationeel artefact veroorzaakt door een onjuiste theorie van de zwaartekracht?Elke kosmoloog die dit ontdekt, zou praktisch een Nobelprijs hebben gegarandeerd, maar niemand is geslaagd.

Een ander mysterie is waarom er zoveel meer materie is dan antimaterie in het universum.Volgens fysieke theorieën zijn deze vormen van materie in wezen equivalent, maar conventionele materie wordt waargenomen in veel grotere overvloed dan antimaterie.Was er een zeer grote hoeveelheid beide typen in het vroege universum, en ze vernietigden meestal met elkaar om de zaak van vandaag te verlaten?Of was er vanaf het begin veel meer conventionele materie?Als je een kosmoloog bent, is dit het soort dingen dat je 's nachts wakker houdt.

Sommige antwoorden op de bovenstaande vragen kunnen worden afgeleid van het antropische principe - het idee dat de waargenomen waarden veel anders waren, hetUniverse zou vijandig tegenover het leven zijn en dus zouden er geen kosmologen zijn om deze vragen te stellen.Maar anderen zien het antropische principe als een cop-out, omdat het een handige verklaring biedt voor vrijwel alles wat we willen.Er zijn tal van andere onopgeloste problemen in de kosmologie, die te maken hebben met het genereren van massa voor neutrino's, de kwestie van entropie in het verre verleden en de omstandigheden van het universum onmiddellijk na de oerknal.Als je meer wilt weten, lees dan een boek over het onderwerp door een gerespecteerde kosmoloog.